JPH06100168B2 - 内燃機関の始動装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、セルスタータモータの始動方向回転によりス
タータピニオンギヤを軸方向に移動させ、クランク軸と
一体のスタータドリブンギヤに自動的に噛合わせて、内
燃機関を始動させ、セルスタータモータの回転停止によ
りスタータピニオンギヤを反対方向に移動させて、スタ
ータピニオンギヤとスタータドリブンギヤとの噛合いを
自動的に離脱させるようにした内燃機関の始動装置に関
するものである。

従来技術 セルスタータモータの回転軸に連結されたピニオン軸に
ワンウェイクラッチのインナーをヘリカルスプライン嵌
合し、ワンウェイクラッチのアウターにピニオンギヤを
設け、セルスタータモータの始動時にワンウェイクラッ
チおよびピニオンギヤの慣性によってピニオンギヤを軸
方向に移動させて、クランク軸と一体のスタータドリブ
ンギヤオに噛合わせるようにしたベンディクス式スター
タと称せられる慣性摺動式始動装置（実開昭60-30363号
公報参照）がある。

このような慣性摺動式始動装置においては、何等の噛合
せ操作手段を必要とせずにセルスタータモータを回転さ
せるだけで、スタータドリブンギヤにピニオンギヤを自
動的に噛合わせることができるとともに、内燃機関の始
動後、セルスタータモータを停止させれば、スタータド
リブンギヤとピニオンギヤとの噛合いを自動的に離脱さ
せることができるので、始動操作が単純で構造が簡単で
あった。

発明が解決しようとする問題点 しかしながら、セルスタータモータの回転で内燃機関が
クランキングされている状態において、ピストンが上死
点を越えて下死点に向かう間に、シリンダ内の圧縮され
た吸気の圧力によりピストンが下方へ急激に加速され
て、瞬間的にスタータドリブンギヤの周速度がスタータ
ピニオンギヤの周速度を越え、ワンウェイクラッチのイ
ンナーとピニオン軸との間のヘリカルスプラインによっ
てピニオンギヤが逆方向ヘ移動してスタータドリブンギ
ヤより外れてしまうことがあり、このような現象が発生
すると、内燃機関の始動が円滑に遂行されない場合があ
る。

このような不都合を解消するために、提案されたものと
して特開昭47-35705号公報に記載されたものがあるが、
この始動装置ではスタータモータの始動、停止に先立っ
てワンウェイクラッチのインナーと一体の歯付円盤にレ
バーを係脱せしめる電磁石を設けなければならないた
め、構造が複雑化するとともに、内燃機関の始動操作が
煩雑となる欠点があった。

問題点を解決するための手段および作用 本発明はこのような難点を克服した内燃機関の始動装置
の改良に係り、セルスタータモータの回転により駆動さ
れるピニオン軸上に、該ピニオン軸の始動方向回転によ
りクランク軸と一体のスタータドリブンギヤへ接近する
向きに切られたネジを介して該ピニオン軸に螺合された
ピニオンボスと、該ピニオン軸およびピニオンボス間の
ネジと逆向きのネジを介して該ピニオンボスに噛合され
て前記スタータドリブンギヤに噛合するピニオンギヤと
を具備せしめたため、セルスタータモータを始動方向へ
回転させることにより、ピニオン軸を回転させ、これに
螺合されたピニオンボスをスタータドリブンギヤに接近
させて、このピニオンボス上のピニオンギヤをスタータ
ドリブンギヤに噛合わせて、クランク軸を回転させ、内
燃機関を始動させることができる。

このように内燃機関が始動されて回転が持続した状態に
おいて、セルスタータモータの回転を停止させるとピニ
オンボスが逆方向へ移動して、ピニオンギヤがスタータ
ドリブンギヤより離脱し、内燃機関とセルスタータモー
タとの連結が断たれる。

またピニオンギヤがスタータドリブンギヤに噛合され
て、セルスタータモータの動力により内燃機関がクラン
キングされている状態において、ピストンの上死点に向
かう間に、シリンダ内の吸気の圧力や燃焼ガスの爆発圧
力によってスタータドリブンギヤの周速度がピニオンギ
ヤの周速度を越えた場合には、ピニオンギヤがピニオン
ボスに対して、セルスタータモータの回転に伴うピニオ
ンボスの移動と逆方向に移動し、スタータドリブンギヤ
の過回転が一時的に吸収され、ピニオンギヤはスタータ
ドリブンギヤとの噛合い関係を保持しうる。

実施例 以下図面に図示された本発発明の一実施例について説明
する。

本実施例の内燃機関１は、小型自動二輪車に搭載される
ガソリンエンジンで、そのクランク軸２はクランクケー
ス３にベアリング４を介して回転自在に枢支され、その
一端にベルト伝動自動変速機５の固定プーリ６が一体に
固着され、この固定プーリ６の外周にスタータドリブン
ギヤ７が形成されている。

またベルト伝動自動変速機５では、この固定プーリ６お
よび可動プーリ８と図示されない後車輪側のドリブンプ
ーリとの間にベルト９が架渡され、クランク軸２と一体
の固定フェース10と可動プーリ８の外側面とにウェイト
11が介装されており、クランク軸２が停止または低速の
状態では、変速比が大きく、クランク軸２が一定回転数
を越えると、変速比が漸次小さくなるように構成されて
いる。

さらにクランク軸２に隣接しこれと平行に指向してセル
スタータモータ12がクランクケース３に一体に装着さ
れ、このセルスタータモータ12の回転軸13と一体にスタ
ータモータギヤ14が形成され、このスタータモータギヤ
14とスタータドリブンギヤ７との中間に位置してこれと
平行にピニオンシャフト15がベアリング16を介して枢支
され、ピニオンシャフト15と一体のドャブンギヤ17はス
タータモータギヤ14と噛合わされており、セルスタータ
モータ12が回転すると、これに対応してピニオンシャフ
ト15が回転駆動されるようになっている。

さらにまたドリブンギヤ17からスタータドリブンギヤ７
寄りに位置してピニオンボス18がピニオンシャフト15に
右回りのヘリカルスプライン嵌合19されるとともに、ス
タータドリブンギヤ７の近くにベアリング20を介して相
対的に回転自在に嵌合され、ピニオンボス18のスプライ
ン部21とベアリング20とにストッパー22が介装され、ピ
ニオンシャフト15の左端に嵌着されたピニオンストッパ
ー23とベアリング20とにコイルスプリング24が介装さ
れ、ピニオンボス18の周方向溝25にフリクションスプリ
ング26が嵌装され、クランクケース３より突出した止軸
27はフリクションスプリング26の両足に挾持され、ピニ
オンボス18上にスタータピニオンギヤ28がヘリカルスプ
ライン嵌合19と反対向きのヘリカルスプライン嵌合29さ
れており、セルスタータモータ12の回転軸13が第４図に
反時計方向に回転して、ドリブンギヤ17およびピニオン
シャフト15が時計方向へ回転駆動されると、ピニオンボ
ス18はフリクションスプリング26によって停止状態を保
持しようとする結果、ピニオンボス18はコイルスプリン
グ24のバネ力に打勝ってスタータドリブンギヤ７へ接近
する方向（左方向）に移動して、スタータピニオンギヤ
28がスタータドリブンギヤ７に噛合わされるようになっ
ている。

しかもピニオンボス18の左端のストッパーリング30とス
タータピニオンギヤ28とにピニオンギヤリターンスプリ
ング31が介装され、このピニオンギヤリターンスプリン
グ31の外方に管状のスプリングホルダー32が遊嵌されて
いる。

図示の実施例は前記したように構成されているので、内
燃機関１およびセルスタータモータ12が停止している状
態では、コイルスプリング24およびピニオンギヤリター
ンスプリング31のバネ力によりピニオンボス18およびス
タータピニオンギヤ28は、第１図に図示されるように、
ピニオンシャフト15に対して右方へ押され、スタータピ
ニオンギヤ28はスタータドリブンギヤ７より外れてい
る。

この状態において、セルスタータモータ12を駆動させ
て、ピニオンシャフト15を時計方向へ回転されると、第
２図に図示されるように、前記したようにスタータピニ
オンギヤ28が左方向へ移動して、スタータピニオンギヤ
28がスタータドリブンギヤ７に噛合い、スタータドリブ
ンギヤ７およびクランク軸２は反時計方向へ回転駆動さ
れ、内燃機関１はクランキングされる。

この第２図に図示されたクランキング中に、内燃機関１
内の図示されないピストンが上死点を越えて下死点に向
う間に、シリンダ内の吸気の圧力または燃焼ガスの爆発
圧力によってクランク軸２およびスタータドリブンギヤ
７が反時計方向へ一時的に急激に加速されると、スター
タピニオンギヤ28は第５図のA,B点の間でピニオンボス1
8、ピニオンシャフト15よりも時計方向へ速く回転さ
れ、第３図に図示されるように、ピニオンボス18とスタ
ータピニオンギヤ28とのヘリカルスプライン嵌合29によ
りスタータピニオンギヤ28がピニオンボス18に対して左
方へ移動するが、ピストンがＴ死点を越えた瞬間（第５
図のＢ点）より僅かな短い時刻（第５図のＣ点）迄の
間、スタータピニオンギヤ28はピニオンボス18、ピニオ
ンシャフト15よりも遅く回転されて、ピニオンボス18、
ピニオンシャフト15に対して相対的に反時計方向に回転
することになって、スタータピニオンギヤ28はピニオン
ボス18に対して右方へ移動し、Ａ点よりＣ点迄の間、ス
タータピニオンギヤ28はスタータドリブンギヤ７に噛合
った状態を保持できるので、セルスタータモータ12の動
力がクランク軸２に伝達され、内燃機関１は確実にクラ
ンキングされる。

そして内燃機関１が始動した後、セルスタータモータ12
を停止させると、ピニオンシャフト15も停止し、スター
タドリブンギヤ７の回転に連動してピニオンボス18およ
びスタータピニオンギヤ28は時計方向へ回転し続けよう
とするため、ピニオンボス18はスタータピニオンギヤ28
とともにヘルカルスプライン嵌合19により右方へ移動
し、スタータピニオンギヤ28はスタータドリブンギヤ７
より外れ、かくしてセルスタータモータ12は内燃機関１
との連結が断たれる。

このようにセルスタータモータ12を回転または停止させ
るだけで、セルスタータモータ12の回転軸13と内燃機関
１のクランク軸２の連結または遮断が可能となるので、
始動操作が頗る簡単で楽である。

また内燃機関１のシリンダ内の吸気の圧縮、膨張、爆発
等によりクランク軸２およびスタータドリブンギヤ７に
回転むらが生じても、始動中はスタータピニオンギヤ28
はスタータドリブンギヤ７に常時噛合っており、内燃機
関１の始動が確実に遂行される。

そして通常の始動装置に、スタータピニオンギヤ28をピ
ニオンギヤ18にヘリカルスプライン嵌合29させるととも
にストッパーリング30、ピニオンギヤリターンスプリン
グ31、スプリングホルダー32を付設するだけでよいた
め、構造は左程複雑化せず、改善が簡単であり、安価な
始動装置を得ることができる。

前記実施例では、セルスタータモータ12の回転初期に、
フリクションスプリング26にピニオンボス18を摩擦させ
てピニオンボス18を静止させたが、ピニオンボス18の回
転慣性モーメントを増大させることにより、ピニオンボ
ス18を静止させた慣性飛込み式始動装置にも本発明は勿
論適用可能である。

またピニオンシャフト15とピニオンボス18およびピニオ
ンボス18とスタータピニオンギヤ28とはそれぞれヘリカ
ルスプライン嵌合19およびヘリカルスプライン嵌合29さ
れているが、進みの大きなネジで螺合してもよい。

発明の効果 このように本発明においては、セルスタータモータを回
転させれば、自動的にセルスタータモータと内燃機関と
を連結して内燃機関を始動させることができるととも
に、セルスタータモータの回転を停止すれば、自動的に
セルスタータモータと内燃機関との連結を断ち、セルス
タータモータを保護することができるので、始動操作が
容易で構造が簡単となってコストダウンが可能となる。

また本発明では、セルスタータモータによる始動中にク
ランク軸が一時的に加速されてその回転速度が増加して
も、その速度増加を吸収して、セルスタータモータと内
燃機関との連結を保持して内燃機関を安定して確実に始
動させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る内燃機関の始動装置の一実施例を
図示した縦断面図、第２図および第３図は同実施例ま動
作状態を図示した縦断面図で、第２図は始動初期、第３
図はクランク軸が一時的に加速された状態を示してお
り、第４図は第１図のIV-IV矢視図、第５図は内燃機関
のクランク位相と回転速度との関係を図示した説明図で
ある。 １…内燃機関、２…クランク軸、３…クランクケース、
４…ベアリング、５…ベルト伝動自動変速機、６…固定
プーリ、７…スタータドリブンギヤ、８…可動プーリ、
９…ベルト、10…固定フェース、11…ウェイト、12…セ
ルスタータモータ、13…回転軸、14…スタータモータギ
ヤ、15…ピニオンシャフト、16…ベアリング、17…ドリ
ブンギヤ、18…ピニオンボス、19…ヘリカルスプライン
嵌合、20…ベアリング、21…スプライン部、22…ストッ
パー、23…ピニオンストッパー、24…コイルスプリン
グ、25…周方向溝、26…フリクションスプリング、27…
止軸、28…スタータピニオンギヤ、29…ヘリカルスプラ
イン嵌合、30…ストッパーリング、31…ピニオンギヤリ
ターンスプリング、32…スプリングホルダー。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】セルスタータモータの回転により駆動され
   るピニオン軸上に、該ピニオン軸の始動方向回転により
   クランク軸と一体のスタータドリブンギヤへ接近する向
   きに切られたネジを介して該ピニオン軸に螺合されたピ
   ニオンボスと、該ピニオン軸およびピニオンボス間のネ
   ジと逆向きのネジを介して該ピニオンボスに螺合されて
   前記スタータドリブンギヤに噛合するピニオンギヤとを
   有することを特徴とする内燃機関の始動装置。